一、色素炭黑的相關檢測指標介紹
GB/T 7044-2013規定的色素炭黑檢測指標主要有黑度、粒徑、吸油值、著色力、pH值、加熱減量、灰分、揮發分、流動度、總比表面積、45μm篩余物、雜質這幾個指標。色素炭黑出廠檢驗,僅需要檢測吸油值、著色力、pH值、加熱減量、灰分、黑度、流動度、45μm篩余物、雜質一共9個項目即可。而型式檢驗則要求所有指標全檢。下面我們就色素炭黑的關鍵指(zhi)標重點講解一下。
1、黑度和粒徑檢測分析
黑(hei)(hei)(hei)度(du)和粒(li)徑這兩項指標(biao)是色(se)(se)(se)素(su)(su)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)的(de)(de)重要分(fen)類(lei)依據。而且(qie)黑(hei)(hei)(hei)度(du)直接與炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)的(de)(de)粒(li)徑相(xiang)關(guan),粒(li)徑越小,比表面積愈大,炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)的(de)(de)黑(hei)(hei)(hei)度(du)越高(gao)。GB/T 7044-2013根據黑(hei)(hei)(hei)度(du)和粒(li)徑將色(se)(se)(se)素(su)(su)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)分(fen)成三大類(lei)即高(gao)色(se)(se)(se)素(su)(su)接觸(chu)(chu)法(fa)(fa)(fa)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)或高(gao)色(se)(se)(se)素(su)(su)爐(lu)法(fa)(fa)(fa)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)、中色(se)(se)(se)素(su)(su)接觸(chu)(chu)法(fa)(fa)(fa)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)或中色(se)(se)(se)素(su)(su)爐(lu)法(fa)(fa)(fa)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)、普通(tong)色(se)(se)(se)素(su)(su)接觸(chu)(chu)法(fa)(fa)(fa)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)或普通(tong)色(se)(se)(se)素(su)(su)爐(lu)法(fa)(fa)(fa)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)。黑(hei)(hei)(hei)度(du)測定可(ke)以根據GB/T 7048-2012《色(se)(se)(se)素(su)(su)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)-黑(hei)(hei)(hei)度(du)的(de)(de)測定》的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)來檢測。
2、表面化學性能檢測分析
加熱減量、揮發分(fen)(fen)、流動度(du)等是色(se)(se)素炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)表(biao)面(mian)化學性(xing)能表(biao)現(xian)的(de)關鍵指(zhi)標。色(se)(se)素炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)表(biao)面(mian)具有不同(tong)的(de)含(han)氧官(guan)(guan)能團,這些含(han)氧官(guan)(guan)能團越(yue)高則揮發分(fen)(fen)則越(yue)高,而(er)色(se)(se)素炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)表(biao)現(xian)出的(de)色(se)(se)調(diao)可調(diao)性(xing)能就越(yue)好(hao)。揮發分(fen)(fen)含(han)量檢測(ce)可以依據GB/T 7047-2006《色(se)(se)素炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)-揮發分(fen)(fen)含(han)量的(de)測(ce)定》,流動度(du)檢測(ce)可以依據GB/T 7052-2012《色(se)(se)素炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)-流動度(du)的(de)測(ce)定》。
3、比表面積檢測分析
為(wei)(wei)什么要(yao)檢測比(bi)(bi)表面(mian)積(ji)?那(nei)是因為(wei)(wei)色(se)(se)素炭黑屬于表面(mian)大(da)的(de)物質(zhi)、所(suo)以具有(you)一(yi)定(ding)的(de)吸(xi)濕性能。而且如(ru)果吸(xi)濕性能超標(biao),則對色(se)(se)素炭黑的(de)包裝(zhuang)、貯存、運輸(shu)等過程,產生(sheng)不(bu)(bu)必要(yao)的(de)麻煩(fan)、甚至影響(xiang)最(zui)終(zhong)的(de)交貨(huo)質(zhi)量(liang)。此(ci)外如(ru)果色(se)(se)素炭黑比(bi)(bi)表面(mian)積(ji)不(bu)(bu)統(tong)一(yi),吸(xi)濕量(liang)過大(da),除了會(hui)對加(jia)工帶來麻煩(fan)外,還會(hui)要(yao)求進行特殊(shu)包裝(zhuang)處理,增加(jia)生(sheng)產成(cheng)本。
當然,色(se)(se)素炭黑的檢(jian)測(ce)指標還(huan)有其他好幾(ji)項。其實概況來講就是對(dui)色(se)(se)散度、覆蓋力(li)、流動性(xing)、相容性(xing)、穩定性(xing)、明暗度等幾(ji)個常(chang)見母料(liao)(liao)質量性(xing)能的要(yao)求,延伸出(chu)的指標規(gui)定。色(se)(se)素炭黑在垃圾(ji)袋、塑料(liao)(liao)袋、電(dian)纜材料(liao)(liao)等產品的制造中(zhong)應用極(ji)為常(chang)見,所以我們一定要(yao)通過檢(jian)測(ce),把好質量關,避免造成不必要(yao)的損失。
二、 色素炭黑的黑度和什么有關系
1、平均原生粒徑
色(se)素(su)(su)炭(tan)黑的(de)(de)平均原(yuan)生(sheng)(sheng)粒徑常稱為粒徑,是炭(tan)黑重要(yao)指標之一。炭(tan)黑粒徑的(de)(de)大(da)小,在很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上是由其生(sheng)(sheng)產工(gong)藝決(jue)定的(de)(de)。在爐法工(gong)藝生(sheng)(sheng)產的(de)(de)炭(tan)黑,是色(se)素(su)(su)炭(tan)黑原(yuan)生(sheng)(sheng)粒子粒徑的(de)(de)變化范圍(wei)最大(da)的(de)(de)工(gong)藝;從10納(na)米(mi)到80納(na)米(mi)。原(yuan)生(sheng)(sheng)粒子的(de)(de)平均粒徑和粒徑分布從根本上決(jue)定了色(se)素(su)(su)炭(tan)黑的(de)(de)性能,特(te)別是其黑度(du)和著(zhu)色(se)力。
2、結構
原始粒子(zi)的(de)(de)(de)聚(ju)集(ji)程度(du)通常被(bei)稱為"結(jie)(jie)構(gou)"。主(zhu)要分(fen)為兩種(zhong),一種(zhong)是高(gao)(gao)結(jie)(jie)構(gou)炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)(高(gao)(gao)聚(ju)集(ji)度(du)的(de)(de)(de)炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)被(bei)稱為高(gao)(gao)結(jie)(jie)構(gou)炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei));另一種(zhong)是低(di)結(jie)(jie)構(gou)炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)(低(di)聚(ju)集(ji)度(du)的(de)(de)(de)炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)則被(bei)稱為低(di)結(jie)(jie)構(gou)炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei))。色(se)素炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)原生(sheng)粒子(zi)并(bing)非(fei)單獨的(de)(de)(de)分(fen)離狀態存在(zai),它(ta)們也會形成聚(ju)熔(rong)體和聚(ju)集(ji)體。爐法炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)的(de)(de)(de)聚(ju)集(ji)程度(du)可(ke)以通過工藝的(de)(de)(de)變化來調整(zheng);而(er)接(jie)觸(chu)法炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)的(de)(de)(de)聚(ju)集(ji)程度(du)因其(qi)開放式的(de)(de)(de)工藝則很難調控(這(zhe)里(li)需要有經驗的(de)(de)(de)技術(shu)人員進行調節)。
3、表面活性
主(zhu)要(yao)由碳元(yuan)素(su)組成,其中含(han)碳量為90%~99%左右,也會含(han)有(you)少量的氧、氫、氮(dan)和硫等(deng)元(yuan)素(su)。這(zhe)里所說的炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)表面(mian)(mian)活性,對(dui)于酸(suan)性炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)是指在(zai)炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)粒子表面(mian)(mian)生成的含(han)氧表面(mian)(mian)基(ji)(ji)團(tuan)的多少,這(zhe)些酸(suan)性表面(mian)(mian)基(ji)(ji)團(tuan)主(zhu)要(yao)為羧基(ji)(ji)、酚(fen)羥基(ji)(ji)、醌基(ji)(ji)、內酯基(ji)(ji)等(deng);對(dui)于堿(jian)性炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)是指炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)表面(mian)(mian)的堿(jian)性氧化(hua)(hua)物,它(ta)們影響著炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)的理化(hua)(hua)性能,如潤濕分散性,催化(hua)(hua)活性以及電(dian)化(hua)(hua)學性能。
三、色素炭黑黑度為什么越低越好
黑(hei)度是指(zhi)顏料的(de)深(shen)度和(he)(he)純度,通常用光學儀器(qi)測量(liang)(liang)。黑(hei)度越(yue)高(gao)(gao),顏色(se)越(yue)深(shen),但也意(yi)(yi)味著顏料中(zhong)的(de)雜(za)質(zhi)(zhi)和(he)(he)不純物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)越(yue)多。如果(guo)(guo)顏料中(zhong)的(de)雜(za)質(zhi)(zhi)和(he)(he)不純物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)過多,會影響(xiang)到顏料的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)和(he)(he)穩定(ding)性(xing),甚至會對使(shi)用效果(guo)(guo)產(chan)生負面(mian)影響(xiang)。因此(ci),黑(hei)度高(gao)(gao)并(bing)不一定(ding)意(yi)(yi)味著顏料質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)好。顏料的(de)黑(hei)度與其粒(li)度和(he)(he)分散(san)性(xing)密切相關。粒(li)度越(yue)細,分散(san)性(xing)越(yue)好,顏料的(de)黑(hei)度就越(yue)低(di)(di),因此(ci)得出色(se)素(su)炭黑(hei)黑(hei)度為什么(me)越(yue)低(di)(di)越(yue)好這個結論。